新型反射腔在多频相对论返波振荡器中的粒子模拟研究

设计了两类新型同轴反射腔并成功地应用于多频高功率微波输出。反射腔采用非对称的同轴结构,置于同轴相对论返波振荡器(CRBWO)慢波系统的前端。文中利用2.5维CHIPIC粒子模拟软件进行粒子模拟研究。仿真结果表明,带有两类新型同轴反射腔的双频CRBWO都实现了X波段双频稳定输出,并且其工作的电压和磁场的稳定性要明显好于传统谐振腔双频返波管。采用第二类新型同轴反射腔,在强流电子束电压480 kV,电流7.5 kA,磁场2.7 T的条件下,得到了稳定的三频、四频输出,其注波转换效率分别为15.3%和13.9%,明显高于其他类型的多频高功率微波器件。